Fossilt mysterium løst:Superlanghalsede krybdyr levede i havet, ikke på land

Et fossil kaldet Tanystropheus blev først beskrevet i 1852, og det har undret videnskabsmænd lige siden. På et tidspunkt, palæontologer troede, det var en flyvende pterosaur, som en pterodactyl, og at den er lang, hule knogler var phalanges i fingeren, der støttede vingen. Senere, de fandt ud af, at det var aflange nakkeknogler, og at det var et tyve fod langt krybdyr med en ti fods hals:tre gange så langt som dets torso. Forskere var stadig ikke sikre på, om den levede på land eller i vandet, og de vidste ikke, om mindre eksemplarer var unge eller en helt anden art - indtil nu. Ved at CT-scanne fossilernes knuste kranier og samle dem digitalt igen, forskere fandt beviser på, at dyrene var vandlevende, og ved at undersøge vækstringene i knoglerne, bestemt, at det store og små Tanystropheus var separate arter, der kunne leve ved siden af ​​hinanden uden at konkurrere, fordi de jagede forskellige byttedyr.

"Jeg har studeret Tanystropheus i mere end tredive år, så det er ekstremt tilfredsstillende at se disse skabninger afmystificeret, siger Olivier Rieppel, en palæontolog ved Field Museum i Chicago og en af ​​forfatterne til et nyt papir i Aktuel biologi detaljer om opdagelsen.

Tanystropheus levede for 242 millioner år siden, under mellemtrias. På land, dinosaurerne var lige begyndt at dukke op, og havet blev styret af kæmpe krybdyr. I lang tid, selvom, videnskabsmænd var ikke sikre på, om Tanystropheus levede på land eller i vandet. Dens bizarre krop gjorde ikke tingene klart på den ene eller den anden måde.

" Tanystropheus lignede en stump krokodille med en meget, meget lang hals, " siger Rieppel. De større eksemplarer var tyve fod lange, med deres halse, der udgør ti fod af den længde. Mærkeligt for dyr med så lange halse, de havde kun tretten nakkehvirvler, bare virkelig langstrakt. (Vi ser det samme med giraffer, som kun har syv nakkeknogler, ligesom mennesker.) Og deres halse var ret ufleksible, forstærket med ekstra knogler kaldet cervikale ribben.

I samme region, hvor mange af de store Tanystropheus fossiler blev fundet, i det, der nu hedder Schweiz, der var også fossiler fra lignende dyr, der kun var omkring fire fod lange. Så ikke kun var videnskabsmænd usikre på, om disse var landboere eller havdyr, men de vidste heller ikke, om de mindre eksemplarer var unge, eller en adskilt art fra tyvefodderne.

For at løse disse to langvarige mysterier, forskerne brugte nyere teknologier til at se detaljer om dyrenes knogler. Den store Tanystropheus fossilernes kranier var blevet knust, men Stephan Spiekman, avisens hovedforfatter og en forsker ved universitetet i Zürich, var i stand til at tage CT-scanninger af de fossile plader og generere 3-D billeder af knoglefragmenterne indeni.

"Kraften ved CT-scanning giver os mulighed for at se detaljer, som ellers er umulige at observere i fossiler, " siger Spiekman. "Fra et stærkt knust kranium har vi været i stand til at rekonstruere et næsten komplet 3D-kranie, afslører afgørende morfologiske detaljer."

Kranierne havde nøgletræk, inklusive næsebor på toppen af ​​snuden som en krokodilles, det foreslog Tanystropheus boede i vandet. Det lå nok og ventede, venter på, at fisk og blækspruttelignende dyr svømmer forbi, og så fangede dem med sin lange, buede tænder. Det kan være kommet til land for at lægge æg, men samlet set, den blev i havet.

Rieppel var ikke overrasket over, at beviser pegede på en vandbolig Tanystropheus . "Den hals giver ikke mening i et terrestrisk miljø, " siger han. "Det er bare en akavet struktur at bære rundt på."

Så det besvarede et spørgsmål, om hvor Tanystropheus levede. For at finde ud af, om de små eksemplarer var unge eller en separat art, forskerne undersøgte knoglerne for tegn på vækst og aldring.

"Vi kiggede på tværsnit af knogler fra den lille type og var meget spændte på at finde mange vækstringe. Dette fortæller os, at disse dyr var modne, siger Torsten Scheyer, undersøgelsens seniorforfatter og en forsker ved Universitetet i Zürich.

"Den lille form er en voksen, som dybest set forseglede sagen, " siger Rieppel. "Det er bevist nu, at det er to arter." Forskerne navngav den største Tanystropheus hydroider , efter de langhalsede hydraer i græsk mytologi. Den lille form bærer det oprindelige navn Tanystropheus longobardicus .

”Vi har i mange år nu haft vores mistanke om, at der var to arter af Tanystropheus , men indtil vi var i stand til at CT-scanne de større prøver havde vi ingen endelige beviser. Nu gør vi, " siger Nick Fraser, Keeper of Natural Sciences ved National Museums Scotland og medforfatter af papiret. "Det er enormt betydningsfuldt at opdage, at der var to ret adskilte arter af dette bizarre langhalsede krybdyr, som svømmede og levede ved siden af ​​hinanden i kystvandene i det store Tethys hav for cirka 240 millioner år siden."

Dyrenes forskellige størrelser, sammen med kegleformede tænder hos de store arter og kroneformede tænder hos de små arter, betød, at de sandsynligvis ikke konkurrerede om det samme bytte.

"Disse to nært beslægtede arter havde udviklet sig til at bruge forskellige fødekilder i det samme miljø, " siger Spiekman. "Den lille art har sandsynligvis fodret med små afskallede dyr, som rejer, i modsætning til fiskene og blæksprutten spiste de store arter. Dette er virkelig bemærkelsesværdigt, fordi vi forventede den bizarre hals af Tanystropheus at være specialiseret til en enkelt opgave, som halsen på en giraf. Men faktisk, det gav mulighed for flere livsstile. Dette ændrer fuldstændig den måde, vi ser på dette dyr."

Denne "opdeling" af et habitat for at rumme to lignende arter kaldes nicheopdeling. "Darwin fokuserede meget på konkurrence mellem arter, og hvordan konkurrence om ressourcer endda kan resultere i, at en af ​​arterne uddør, " siger Rieppel. "Men denne form for radikal konkurrence sker i begrænsede miljøer som øer. Havbassinerne, der Tanystropheus boede i kunne tilsyneladende understøtte nicheopdeling. Det er et vigtigt økologisk fænomen."

" Tanystropheus er et ikonisk fossil og har altid været, " tilføjer Rieppel. "At afklare dens taksonomi er et vigtigt første skridt til at forstå denne gruppe og dens udvikling."